電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率調(diào)整

1、返回返回第一節(jié) 電力系統(tǒng)中有功功率的平衡CSDGPPPPCSDGPPPPCSDGPPPP CSDGPPPP RCSDGCPPPPP(1) 要支付燃料及運(yùn)輸費(fèi)用，不受自然條件的影響；(2) 有功出力最小限制，啟停時(shí)間長(zhǎng)且啟停費(fèi)用高；(3) 效率與蒸汽參數(shù)有關(guān)，高溫高壓設(shè)備效率最高，低溫低壓設(shè)備效率最低； (4) 熱電廠(chǎng)總效率較高，但與熱負(fù)荷相應(yīng)的輸出功率是不可調(diào)節(jié)的強(qiáng)迫功率。(1)最小技術(shù)負(fù)荷小，為額定負(fù)荷1015；(2)啟停費(fèi)用高；負(fù)荷急劇變化時(shí)，調(diào)節(jié)費(fèi)用高；啟停及急劇調(diào)節(jié)時(shí)，易于損壞設(shè)備；(3)一次投資大，運(yùn)行費(fèi)用小。抽水蓄能電廠(chǎng)抽水蓄能電廠(chǎng)吸收功率吸收功率抽水蓄能電廠(chǎng)抽水蓄能電廠(chǎng)發(fā)出功率發(fā)

2、出功率1111/ /GGPWPF或FWGP1F1GPA01W1FWGPB0dPdWPWdPdFPF/ /或PFFWGPm0min0d)u,(?xf0d)u,g(x,d)u,C(x,C niGiiGnnGGGnGGPFPFPFPFFPPPC1221121)()(.)()(),( niGip1), 2 , 1(0sincos1niBGUUPPijijijijnjjiLiGi 0),(1121 PPPPPPfniLiniGiGnGG0),(1121 niLiniGiGnGGPPPPPfPmaxminmaxminmaxminiiiGiGiGiGiGiGiUUUQQQPPP212122112121*),

3、(),(LLGGGGGGGGPPPPPFPFPPfPPCC212122112121*),(),(LLGGGGGGGGPPPPPFPFPPfPPCC01GPC02GPC0C212122112121*),()(LLGGGGGGGGPPPPPFPFPPfPPCC，0,00212121222111LLGGGGGGGGPPPPPPfdPPdFdPPdF21 n211例MW105 MW315420009. 06008. 08009. 06008. 081221212122221111解出：聯(lián)立：有：根據(jù)等耗量微增率準(zhǔn)則解：PPPPPPPdPdFPdPdFMW300120420MW120211越限，取其下限

4、，即PPP第二節(jié)第二節(jié) 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整332210NLNNLNNLNLNLffPaffPaffPaPaPLNPNfiaLNP關(guān)關(guān)于于f 的的各各次次方方負(fù)負(fù)荷荷： 零零次次方方（與與f無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)）類(lèi)類(lèi)負(fù)負(fù)荷荷：照照明明、電電弧弧爐爐、電電阻阻爐爐、整整流流設(shè)設(shè)備備 一一次次方方類(lèi)類(lèi)負(fù)負(fù)荷荷：機(jī)機(jī)械械轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩恒恒定定的的電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī) 球球磨磨機(jī)機(jī)、切切削削機(jī)機(jī)床床、往往復(fù)復(fù)式式水水泵泵、壓壓縮縮機(jī)機(jī)卷卷?xiàng)顥顧C(jī)機(jī) 二二次次方方類(lèi)類(lèi)負(fù)負(fù)荷荷：變變壓壓器器渦渦流流損損耗耗 三三次次方方類(lèi)類(lèi)負(fù)負(fù)荷荷：通通風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)、循循環(huán)環(huán)水水泵泵 高高次次方方類(lèi)類(lèi)負(fù)負(fù)荷荷：靜靜水水頭頭阻阻力力很很大

5、大的的給給水水泵泵- - -所所占占比比例例很很小小，忽忽略略332210NLNNLNNLNLNLffPaffPaffPaPaP(MW/Hz)tanfPKLLfPffPPKLNLNLL/fLP(MW/Hz)tanfPKLLfPffPPKLNLNLL/fLP(MW/Hz)tanfPKLLfPffPPKLNLNLL/fLPfABF壓壓力力油油調(diào)調(diào)頻頻器器油油動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速汽汽門(mén)門(mén)進(jìn)進(jìn)汽汽錯(cuò)油門(mén)錯(cuò)油門(mén)BAabDEC飛飛擺擺A ABEFCFABF壓壓力力油油調(diào)調(diào)頻頻器器油油動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速汽汽門(mén)門(mén)進(jìn)進(jìn)汽汽錯(cuò)油門(mén)錯(cuò)油門(mén)BAabDEC飛飛擺擺A ABEFCF 發(fā)電機(jī)組的有功功率頻率靜態(tài)特性GPfGNPN

6、f0fHzMWfPKGG/ -tg GNNGGNNGGPfKfPfPK/* 0NNPffPfGPfGNPNf0f%100 / )(00NNNNNNfffPPfff%0NGNNGNGfPffPfPK%1K GGPfGNPNf0fNGBfPGBK %*GK%*GKGPfGPfGPfGPf0fPKLL0 /fPKGGGPfOA0Pof0Pof B0LPfKKBAOBOAPLGL0SLGLKKKfP/0OGPfOA0Pof0Pof B0LPOLGSKKKLGSKKKLNSLNLNLLSPfKPffPffPPK00)/()/(GPfOA0Pofof 0LPO0f 設(shè)電力系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)組的容量和它們的單位

7、調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值為： 水輪機(jī)組：100MW/臺(tái)5臺(tái)， K G* =25 汽輪機(jī)組：300MW/臺(tái)2臺(tái)，K G* =16 負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率K L* =1.5，系統(tǒng)總負(fù)荷為1000MW。 試計(jì)算： 1）全部機(jī)組都參加調(diào)頻時(shí)；2)汽輪機(jī)組已滿(mǎn)載，僅水輪機(jī)組參加調(diào)頻時(shí)的電力系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率和頻率下降0.2Hz系統(tǒng)能夠承擔(dān)的負(fù)荷增量。25050100255PK5KNGN*GGf19250300162PK2KNGN*GGf305010001.5PKKNLN*LLf21.52300510050472P30192250PKKSNNSNNS*Sff（MW/Hz） （MW/Hz） （MW） 94.4(-0.2)

8、-(472)-KPSSf解：1) 全部機(jī)組都參加調(diào)頻時(shí)水輪機(jī)組：汽輪機(jī)組：負(fù)荷：（MW/Hz） 電力系統(tǒng)： （MW） 12.72300510050280P30250KSNN*Sf56(-0.2)-(280)-KPSSf2）僅水輪機(jī)組參加調(diào)頻時(shí)電力系統(tǒng)： 頻率的一次調(diào)整的作用是有限的，它只能適應(yīng)變化幅度小，變化周期較短的變化負(fù)荷，且一般情況下，一次調(diào)整不能維持頻率不變。 例例2 電力系統(tǒng)總負(fù)荷為電力系統(tǒng)總負(fù)荷為3000MW， 1.5，正常運(yùn)行時(shí)正常運(yùn)行時(shí)f50Hz，假定此時(shí)系統(tǒng)全部發(fā)電機(jī)均滿(mǎn)載，若因故障失去假定此時(shí)系統(tǒng)全部發(fā)電機(jī)均滿(mǎn)載，若因故障失去300MW的出力，求系統(tǒng)的出力，求系統(tǒng) f 降到

9、什么數(shù)值？降到什么數(shù)值？LKHzfHzfKPfPLLL67.4633. 35033. 350067. 0067. 05 . 11 . 01 . 03000300GPfOA0Pof0Pof BLPO0GPO of oP CLPGPfOA0Pof0Pof BLPO0GPO of oP CLPGPfOA0Pof0Pof BLPO0GPO of oP CLP0LPGPfKGfKLGPfOA0Pof0Pof BLPO0GPO of oP CLP0LPSLGGLLGGLKKKfPPfKKPP0000SLGGLLGGLKKKfPPfKKPP0000SLGGLKKKfPP00 把整個(gè)電力系統(tǒng)看作是由若干個(gè)子系

10、統(tǒng)通過(guò)聯(lián)絡(luò)輸電線(xiàn)路連接而成的互聯(lián)系統(tǒng)，在頻率調(diào)整時(shí)，為了減少線(xiàn)路傳輸損耗，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還要注意聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路交換功率的控制問(wèn)題。AKGAPLAPBKGBPLBPBabPALBLAPP、GBGAPP、AKGAPLAPBKGBPLBPBabPAfKPPPAGAabLAfKPPPBGBabLBfKKPPPPBAGBLBGALA)()(fKKPPPPBAGBLBGALA)()(BAABBABAGALABGBLBAabKKPKPKKKPPKPPKP0無(wú)功率缺額時(shí)， ffKKPPPPBAGBLBGALA)()(0無(wú)功率缺額時(shí)， ffKPPKPPBGBLBAGALA0abPBAGALBLABLBBA

11、GALABLBAabKKPPPKPKKPPKPKPLBGALBLAPPPPP時(shí)，有當(dāng)ab最大abP3例)3427. 0-10080200702000)/(70)/(2000HzKKKPPPfHzMWPPPHzMWPPPPPPCBACBAGCLCCGBLBBGALAA（則：如圖所示的兩個(gè)子電力系統(tǒng)通過(guò)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)互聯(lián)，正常運(yùn)行時(shí)PAB=0，各子系統(tǒng)的額定容量和以額定容量為基準(zhǔn)的一次調(diào)頻單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值如下：A系統(tǒng)：額定容量1500MW，K GA* =20，K LA* =1.5B系統(tǒng)：額定容量2000MW，K GB* =16，K LB* =1.5 設(shè)A子系統(tǒng)的負(fù)荷增加了100MW，試計(jì)算下列情況下頻率

12、變化量和聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上傳輸?shù)挠泄β省?1）A、B兩子系統(tǒng)都只有一次調(diào)頻。 2）A子系統(tǒng)都增發(fā)60MW（二次調(diào)頻），且A、B都有一次調(diào)頻。 3）B子系統(tǒng)增發(fā)100MW（二次調(diào)頻），且A、B都有一次調(diào)頻。00650150020PKKNGN*GAGAf（MW/Hz） 455015005 . 1PKKNGN*LALAf（MW/Hz） 64545600KKGAALAK（MW/Hz） 64050200061PKKNGN*GBGBf605020005 . 1PKKNGN*LBLBf70060640KKGBBLBK（MW/Hz） （MW/Hz） （MW/Hz） -52700645100700-KKP-PK-P-P

13、KPBAGALABGBLBAAB (MW) 負(fù)號(hào)表示有功功率的實(shí)際傳輸方向與假設(shè)方向相反，是從B流向A。 1）A、B兩子系統(tǒng)都只有一次調(diào)頻。 PGA=0，PGB=0，PLB=0，PLA=100MW。 -0.074700645100-KKP-P-PP-BAGBGALBLAf(Hz) -20.8270064560-100700-KKP-PK-P-PKPBAGALABGBLBAAB (MW) 這種情況比較理想，頻率偏移較小且線(xiàn)路傳輸功率較小從而損耗也較小。 2）A子系統(tǒng)增發(fā)（二次調(diào)頻）60MW，且A、B都有一次調(diào) 頻。 PGA=60MW，PGB=0，PLB=0,PLA=100MW。0.0370064560-100KKP-P